Luận án TS: Công thức tính nước nhảy đáy kênh dốc mở rộng dần

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI LÊ THỊ VIỆT HÀ NGHIÊN CỨU XÁC LẬP CÔNG THỨC TÍNH TOÁN MOT SO THONG SO NƯỚC NHAY DAY TREN KENH DOC THUAN CO LONG DAN MO RONG DAN LUẬN AN TIEN SĨ KY THUAT HA NOI, NAM 2018 BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRUONG ĐẠI HỌC THỦY LỢI LÊ THỊ VIỆT HÀ NGHIÊN CỨU XÁC LAP CÔNG THỨC TÍNH TOÁN MOT SO THONG SO NƯỚC NHAY DAY TREN KENH DOC THUAN CO LONG DAN MO RONG DAN Chuyên ngành: Cư học chắtlõng Mã số: 62-44-22-01 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC ___ 1.TSHö Vige Hing 2. TS Hoàng Tư An HÀ NỘI, NĂM 2018 LỜI CAM DOAN Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả. Các kết quả nghiên cứu và các kết luận trong luận án Tà trung thực, không sao chép từ bắt kỳ một nguồn nào và dưới bắt kỳ ình thức rào. Việ tham khảo các nguồn ti liệu đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tả liệu tham khảo đúng quy định.

“Tác giả luận án LỜI CÁM ƠN Luận án *Nghiên cứu xác lập công thức tính toán một số thông số nước nhây đá trên kênh đốc thuận có long dẫn mớ rộng dần" đã được hoàn thành tại trường Dai học Thủy lợi với sự giáp đỡ tận tỉnh của các thiy cô giáo, các nhà khoa học cùng sự giúp đỡ và tao điều kiện thuận lợi của các cơ quan, đơn vị, đồng nghiệp, gia đỉnh, bạn be. Tác gia vô cùng biết ơn tập thé thay hướng dẫn là Giáo sư - Tiến sĩ Hoang Tư An và Phó giáo sư- Tién sĩ Hồ Việt Hùng đã tận tình giảng day và hướng dẫn tác giả trong, ‘qua trình học tập và hoàn thành luận án “Tác giả xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Thủy lợi, Trường Đại học Giao thông Van tải đã tạo điều kiện giúp đỡ tác giả. “Tác giả trần trọng cảm ơn các nhà khoa học và các đồng nghiệp đã giúp đỡ, đồng góp nhiều ý kiến sit thực để luận din này thành công Tác giả bày tỏ lòng biết ơn của mình đối với gia đình, bạn bè đã động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tác giả hoàn thành luận ân "Với những kết quả đạt được của luận án, tác giả hy vọng những đóng góp của mình sẽ là cơ sở khoa học phục vụ cho nghiên cứu tính toánthủylực trong thiết kế, xây dựng và “quản lý vận hành công trình thủy lợi Tinh toán nước nhảy không ngập trong lòng dẫn phi lăng trụ mở rộng dần là vấn đề khá. Do đó kết quả nghiên cứu của luận án khỏ trinh khỏi hạn chế.

Tác giả rit mong nhận được ý kiến đóng góp quý báu của các nhà khoa học đểtiếp tục nang cao và hoàn thiện công trình nghiên cứu này. Xin chân thành cảm ơn! MỤC LUC DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH. vi DANH MỤC BANG BIÊU, vill DANH MỤC CÁC TU VIET TAT VÀ GIẢI THICH THUAT NGỪ x MỞ DAU 1 1. Tinh efp thiét eta 1 2.

Mục tiêu nghiên cứu 2 3. Đổi tượng và phạm vi nghiên cứu 2 4. Nội dung nghiên cứu 2 5. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu 3 6.

—— Ý nghĩa khoa học và thục tiễn 3 7. Clu tric eta Iwan én 4 CHUONG 1 ‘TONG QUAN VE HIEN TƯỢNG NƯỚC NHAY Ở HẠ LƯU CONG TRÌNH. 5 1-1 Nước nhảy ở hạ lưu công trình tháo nước kiễu dốc nước. Một số phương pháp va kết quả nghiên cứu 6 12.22 Bài toán không gian hữu hạn 18 13 Một số két qua nghiên cứu khác 20 14 Vấn để ae ra và hướng nghiên cứu 21 15 Kétlujn chuong 1 2 CHƯƠNG 2 __ THIẾT LẬP CONG THUC GIẢI TÍCH TÍNH ĐẶC TRUNG CUA 'NƯỚC NHAY TRONG LONG DAN MAT CAT NGANG HÌNH CHỮ NHẬT MG RONG DAN, BAY DOC THUAN VA BAY BANG: 23 21 in đề chương2 23 22 ết cơ bản [40] [41] [42] [43] 23 23° Thiết lập các công thức 26 23.2 Sy thay đổi chiều sâu tương đối dong chây đọc theo chiều dai tương đối khu xoáy và chiều dài trong đối nước nhảy.33 _Hinh dang mat hosing trang bình và chiều di trong đổi Kh xoấy mit trong lòng din đốc 3 2.4 Quyluật thay đội vận tốc điểm tương đối ở đáy và vận tốc điểm tương đối ở mặt trong khu xoáy cia nước nhày 47 235.

Trưởng hop riêng: lòng dẫn phi ling trụ mở rộng dẫn diy bằng 50 24 Kétluin chuomg 2 51 CHUONG 3 KIEM ĐỊNH CÔNG THỨC LÝ THUYẾT MỚI : 3.1 Đặt vấn để chương 3 53 3. So sinh các công thie mới thiết lip với công thức đã có s 3.1 Nước nhảy trong lòng dẫn dy bằng phi lãng trụ mở rộng dẫn 33 3.22 Nước nhảy trong lòng dẫn lãng tụ đáy dốc. Mô hình vật lý thí nghiệm hiện tượng nước nhảy trong lòng. dẫn phi lăng trụ mở rộng dan, đáy dốc thuận.1 MO ta thi nghigm 37 33.

Kiểm định thiếtbị do đạc thi nghiệm 38 34 Kiểm định công thức lý thuyết mới 60 3.1 Kiểm chúng giả thiết phân b6 vận tốc điểm 60 3.2 Kiểm chứng chiều sâu tương đối và chiều dai tương đối khu xoáy. Đường mặt nước trung bình trong khu xoáy, 72 3.44 Kiểm chứng phân bổ vận tốc điểm tương đổi đọc theo chiều dài khu xoáy 16 3⁄5 KếUluận chương 3 19 CHƯƠNG4 PHAN TÍCH CÔNG THỨC MỚI THIẾT LẬP VÀ MỞ RỘNG NGHIÊN CỨU MỚI si 4.1 Phân tích kết qua tinh toán.1 Môi quan hệ giữa chiều dài khu xoáy và chiều dai nước nhảy, 81 4.12 Anh hường của độ dốc đáy, góc mở lòng ay? và hệ số hình dạng mặt cắt trước nước nhảy đến đặc trưng hình học của nước nhảy. 3 42 Thiếtlập công thức tỉnh toán các đặc trưng của nước nhày trong lòng dẫn mở rộng dần thay đổi độ đốc 88 4. Chiều sâu tương đối nước nhảy tại vị trí lòng dẫn có độ dốc thay đồi.

Chiều sâu tương đổi của nước nhiy ti vị tr cuối khu Kody 90 42. Chiều sâu tương đổi của đồng chay cui nước nhây 92 424 Ìi khu xoáy, chiêu di tương đối nước nhảy Bs 43° Mô hình vậclý thí nghiệm hiện tượng nước nhây trong lòng dẫn phi lăng trụ mỡ rộng din, day thay đổi độ đốc 92 44 — Kết quả kiểm định công thức giải tích thông qua số liệu thí nghiệm trên mô. hình vật lý 93 45° KẾ luận chuong 4 95 KẾT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ, 96 1 Kết qua dat được của luận ấn 96 2. Những đồng góp mới của luận án 96 3.

Tần tại và kiến nghị. 9 DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CONG BO 99 TÀI LIỆU THAM KHAO 100 PHỤ LỤC 103 DANH MỤC CÁC HÌNH ANH Hình 1.1 Sơ đổ bể tiêu năng sau đốc nước 5 Hình 1.2 Sơ dé nước nhảy trong lang din lãng trụ, đây đốc [14] 2 Hình 1.3 Nước nhảy trong lòng dẫn lãng trụ, day đốc của G5. TS Hoang Tư An (6).1 Sơ đồ dong tia trong không gian bán giới hạn [41].2 Sơ đồ mặt bằng của dòng chảy.3 Sơ đỏ bài toán nước nhảy trên lòng dẫn phi lãng tru mở rộng dần day đốc .1 Quan hệ giữa nạvới Fri? trong trường hợp (gổ =0.2 Quan hệ nạ với Fr? trong lòng dẫn lãng trụ ¡=0,15; £ =0,034 56 Mình 3.3 Quan hệ giữa n2 với Fr? trong lòng dẫn lãng trụ i =0,05; ế =0,081.4 Sơ đồ thi nghiệm trên mô hình vật lý mô phỏng nước nhảy sĩ Hình 3.5 Sơ dé bổ trí mặt cắt, điểm đo chiều sâu, vận tốc điểm dòng chảy, 61 Hình 3. cron, theo = với ¡ (156, trường hợp 2.

với i =0,156, trường hợp3. 6 Hình 38 Biu đồ “4 ino = với ¡70.036, tưởng họp 1 65 Hình 3.9 Biểu đồ =" theo ; với ¡ =0,036, trường hop4.12 Quan hệ gia 8 Hình 3.13 Quan hệ giữa 7, 0,04; i= 0.156 B 1,049; ¡ =0,036 1 Minh315 Quan goon v8 2 vỗ FP 74696 £—0017 = 0.16 Quan hệ giữa g, và > với Fre =24,42: = 0,033;¡ =0,0.17 Quan hệ giữa 9, và == với Fr 038;7=0,0 75 Hình 4.1 Mỗi quan hệ giữa h và với độ đốc long dẫn, trường hợp ¡ >0,13 82 83 Hình 43 Mối quan h với gốc mở lông din, tưởng hợp > 0,13.4 Mối quan hệ 84 h 1 › Hình 4.5 Mỗi quan hệ giữa —~ và 1, với góc mở lòng dẫn, trường hợp í =0 84 h Hình 4.6 Mỗi quan hệ giữa h và n, với Fr, trường hop í >0113 85 Hình 47 Môi quan hộ giữa 25 và với Fe tường hợp 0<Í 2013 85 h Hình4.8 Mỗi quan hệ giữa —+ và ở, với F7”, trường hợp ỉ =0 86 i, Hình 4.9 Mối quan hệ giữa giữa ? à ty với £ trường hợp i >0,13.10 Mỗi quan hệ giữa giữa 55 va n,v6i £ trường hop 0<i<0.11 Mối quan hệ giữa giữa 75 va, với € trường hop í 0 87 Hình 4.12 Xoi lở công trình do nước nhảy xuất biện tại vị tri thay đổi độ đốc lòng dẫn 88 Hình 4.13 Sơ đồ nước nhảy trên lòng dẫn phi lăng tru mổ rộng din có độ đốc đáy thay đấi.14 Mô hình thí nghiệm vật lý lòng dẫn có đáy thay đổi độ dốc 93 DANH MỤC BANG BIEU Bảng 1.1 Quan hg gida Fr? với 1= trong ting dẫn ting trụ đáy bằng 1 h Bảng 3.1 Bang quan bệ giữa n: với Frié trường hợp 16 = 0,03; = 0,04, =0.2 Bang quan hệ giữa 7, và Fr? trong lòng din lãng trụ đáy đốc.3 Quy luật phân bổ. với ¡ =0,156, trường hợp 2.4 Quy luật phân bổ “2. với ¡7~0,156, trường hợp 3 63 Bảng3.5 Quy luật phân bố 0086, tường hợp| 6 Bảng 3.6 Quy lu phân bố 0086, trường hợp 4 ó6 Băng3.7 Quy luật phân bồ “== với ¡ =0, trường hợp1 68 Bảng 3.8 Quy luật phân bổ -” —”= với ¡ =0, trường hợp 5 69 Bảng 3.9 Quan hệ giữa 7,;l,/, với số Fr? trong lòng din phi lăng try mở rộng din 50.10 Quan hệ giữa ,:l, /h, với số Fr? trong long dẫn phi lãng trụ mỡ rộng din ¡=0086, 7 Bang 3.11 Quan hệ giữa 7,:/, /, với số Fr? trong lòng dẫn phi lăng trụ mở rộng din 0,0 72 76 7 = 7 I, Te theo Ty yy thee `, với i= 0,036, .036, trường trường hợphợp 5 78 0, trường hợp 1 78 » trường hợp 2 9 Bảng 4.1 Mỗi quan hệ giữa ? ứng với3 độ dốc tính toán so Bảng 42 Quan hệ giữa nạ với Fr? 93 Bảng 4.3 Quan hệ giữa my với Fr? Bing 4.4 Quan hệ giữa ne với Fr? 9 Bảng 4.